Optimal control theory in design of NMR experiments
Project goals
The purpose of this project is to explore and develop applications of optimal control theory in design of NMR experiments in solid phase. Development of vast majority of known techniques was based on researcher's intuition in using analytical tools suchas average Hamiltonian theory and using assumptions on symmetries of radiofrequency (rf) irradiation. The project aims to finding of algorithm for automatic generation of optimal pulse sequences, such that it will also enable to consider requirement of low rf power, its inhomogeneity, and range of chemical shifts within a sample. Applications will concentrate on development of new techniques for isotropic mixing (it increases sensitivity by 21/2 for each dimension when used in multidimensional experiments), sequences for heteronuclear decoupling with limited rf power, and homonuclear decoupling with minimal scaling of effective chemical shifts.
Keywords
nuclear magnetic resonanceoptimizationoptimal control theoryaverage Hamiltonian theorypulse
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Postdoktorandské granty 7 (SGA02007GA1PD)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
202/07/P213
Alternative language
Project name in Czech
Využití optimalizačních metod při návrhu NMR experimentů
Annotation in Czech
Účelem projektu je prozkoumat možnosti a dále rozvinout aplikace založené na numerické optimalizaci a teorii optimálních procesů při vývoji NMR experimentů v pevné fázi. Téměř všechny dosud známé pulsní techniky byly vytvořeny na základě badatelovy intuice při použití analytických teorií, hlavně teorie průměrného Hamiltoniánu a předpokladů o symetriích radiofrekvenčního (rf) ozařování. Cílem projektu je vytvořit algoritmus umožňující automatické generování optimálních pulsních sekvencí, který bude zohledňovat další experimentální požadavky na intenzitu rf pole, jeho nehomogenitu, rozsah chemických posunů a podobně. Aplikace budou zaměřeny především na vývoj nových technik s izotropním směšovacím Hamiltoniánem (to zvýší citlivost detekce vícedimenzionálních experimentů faktorem 21/2 za každou dimenzi), sekvencí pro heteronukleární decoupling s použitím co nejmenší intenzity rf pole a pro homonukleární decoupling s co nejmenším vlivem na rozložení chemických posunů ozařovaného jádra.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BM - Solid-state physics and magnetism
CEP - secondary branch
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
CEP - another secondary branch
—
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
10403 - Physical chemistry
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2007
Realization period - end
Dec 31, 2009
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 22, 2009
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP10-GA0-GP-U/03:3
Data delivery date
Mar 1, 2016
Finance
Total approved costs
783 thou. CZK
Public financial support
783 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
783 CZK thou.
Public support
783 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 01. 2007 - 31. 12. 2009